[发明专利]一种具有荧光/温度智能响应性聚合物分子刷薄膜及其制备方法

摘要

一种具有荧光/温度智能响应性聚合物分子刷薄膜及其制备方法，属于高分子材料领域。该方法首先合成一种温度响应性聚合物分子刷薄膜，进而将共轭结构的有机荧光分子复合进分子刷中，环境温度改变，荧光分子的状态发生变化，进而导致荧光分子刷薄膜的荧光性质的智能响应，从而获得荧光/温度智能响应性聚合物分子刷薄膜，可以在较大温度范围内（4～70℃）实现智能化检测，其检测区间覆盖了从水的冰点到沸点的大部分温度范围。这种具有荧光智能响应性的材料在光学器件、生物纳米材料、微型纳米传感器等领域具有重要的实际应用价值。

主权项

一种具有荧光/温度智能响应性聚合物分子刷薄膜的制备方法，其步骤如下：（1）将表面带有羟基基团的基片置于含20uL～50uL3‑氨丙基三乙氧基硅烷的10～20mL甲苯溶液中8～12小时，使基片表面连接上氨基基团，再将基片用二氯甲烷冲洗后用氮气吹干；然后将基片放入盛有0.1～0.5mL引发剂1、0.1～0.3mL三乙胺和10mL二氯甲烷的密封瓶中，在0℃条件下反应1～3小时，再在室温下放置12～18小时，将基片取出用丙酮与甲苯分别冲洗后用氮气吹干，得到表面接有引发剂的基片；（2）室温下，将步骤（1）得到的表面接有引发剂的基片放入反应器中，然后加入2～5mL甲醇、2～5mL去离子水、0.01～0.03mol具有温敏性质的聚合单体2、2.7×10‑4～4×10‑4mol聚合单体3、6.7×10‑4～7×10‑4mol配体单体4，混合均匀，用高纯氮气置换空气30～60分钟后升温至60～70℃，再加入2.23×10‑4～2.78×10‑4mol催化剂单体5，混合均匀，在密封条件下反应3～6小时，将基片取出后用乙醇和去离子水的混合溶液冲洗后氮气吹干，即在基片上得到了厚度为50nm～200nm的温度智能响应性聚合物分子刷薄膜；（3）将步骤（2）得到的基片放入pH=7.0～8.0的NaOH水溶液中浸泡1～3小时，取出后用氮气吹干，然后将基片放入到1×10‑4mol/L～2×10‑3mol/L具有共轭结构的有机荧光分子水溶液中，在氮气保护、磁力搅拌、25～35℃条件下反应5～8h，取出后用蒸馏水反复冲洗3～5次，从而在基片上得到具有荧光/温度智能响应性的聚合物分子刷薄膜；其中，具有温敏性质的聚合单体2是N‑异丙基丙烯酰胺、乙烯己内酰胺、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯或N,N‑二乙基丙烯酰胺；聚合单体3是丙烯酸、甲基丙烯酸或甲基丙烯酸纳；配体单体4是五甲基二乙烯三胺或2,2‑联吡啶；催化剂单体5是溴化亚铜或氯化亚铜。